有机合成经验范文

时间:2023-10-27 17:52:29

导语:如何才能写好一篇有机合成经验,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

有机合成经验

篇1

关键词:南京;跨区域创新合作;机制;路径

南京,作为我国长三角经济区、长江流域经济带、沿海经济带上的重要城市,对跨区域合作进行了多年的探索,先后提出南京都市圈、“一小时都市圈”、南京区域经济协调会、宁镇扬城市共同体、宁合昌新三角等跨区域合作设想,并在物流、基础设施、科技资源共享等多个领域尝试跨区域合作。但时至今日,南京跨区域合作成效并不明显,预定目标多数没有实现。这与南京跨区域合作模式选择、空间取向、合作内容等定位不清密切相关。跨区域合作呈现由传统要素推动向创新要素推动转化的趋势。跨区域创新合作的本质是通过区际创新要素共享,增强企业获取外部创新资源的能力,进而提高区域创新能力,促进经济发展。

1、南京实施跨区域创新合作的战略意义

在经济增长方式转变的紧要时期,南京跨区域合作以创新合作作为“凝聚核”,既有内在机制的推动,又符合经济发展趋势,具有重大战略意义。

首先,顺应经济增长方式转变的内在要求。经济增长方式由粗放式向集约式转变,由外延式向内生式转变,实质是实现由依赖传统要素的增长向依赖创新要素的增长转变的过程。在我国区域经济规划与政策制定中,增长极发展战略被广泛应用,其基本的理论假设是增长极的经济辐射,将形成增长极与经济腹地间的扩散效应,产生大规模的就业增长影响(Hermansen,1972;Erickon,1975)。这些思想建立在传统要素区际流动形成的空间经济联系基础上,但推动现代经济发展的核心要素为掌握技术、知识等的创新人才与创新型企业,掌握核心要素,是抓住发展制高点的关键。以南京为核心的跨区域创新合作顺应了经济增长方式转变的内在要求。

其次,实现毗邻城市间合作模式创新。当前跨区域合作研究主要从要素互补、产业转移等角度展开,但由于交通运输规模经济的实现,毗邻城市间增长溢出的主要渠道并非投入一产出联系,这种联系可能在全国甚至世界范围内展开,而不局限于本区域,这是政府政策无力改变的事实。而创新要素尤其是创新人才、创新型企业在空间上的扩张,毗邻效应更为明显,成为核心城市对周围区域发挥辐射作用、形成增长溢出的重要渠道。创新溢出在内生增长形成中的重要作用,已经被国内外研究多次强调,但创新流动的规模与影响随地理距离增加而下降,而且,对国内的影响大于国际。因此,创新导向的南京跨区域合作,为毗邻城市间合作模式的创新探索发展路径。

第三,引领中西部经济发展。国家发改委2010年6月印发的《长江三角洲地区区域规划》中,对南京城市功能的定位是“发挥南京沿江港口、历史文化和科教人才资源优势,建设先进制造业基地、现代服务业基地和长江航运物流中心、科技创新中心。加快南京都市圈建设,促进皖江城市带发展,成为长三角辐射带动中西部地区发展的重要门户”。由此可见,南京在国家整体战略中具有重要的战略地位。南京地处我国经济重心――长三角经济区,同时是长江流域经济带重要的枢纽城市,因此其经济发展对于承东起西、促进东、中、西部经济协调发展具有重要的战略意义。一方面南京沿江向西及两翼的较大范围内无特大城市,这就决定了其在接受上海直接辐射的同时,可以向西辐射长江中上游经济区、开发内地资源和市场,具有传递辐射的功能;另一方面也可以发挥示范作用。南京跨区域创新合作的有效实施,为其他城市间跨区域创新合作的展开提供经验借鉴。

2、南京跨区域创新合作的形成机制

跨区域创新合作的形成机制在于:市场机制推动创新要素的跨区流动及创新活动空间外部性的存在,使区际创新过程中产生空间依赖,空间位置邻近的区域之间形成显著的协同发展效应。因此,创新要素的空间集聚与扩散是科技一产业、区际互动发展机制的形成基础,是跨区域创新合作形成的内在机制。

2.1 创新要素的空间集聚机制

从区域层面,技术创新分为内生型和外源型两类。内生型技术创新即自主创新,主要是依靠区内创新要素的有效配置,形成创新要素相互作用及反馈机制构成的区域创新网络,形成持续的新技术来源。外源型技术创新主要依赖于外部技术输入,如通过技术市场交易、区际贸易及跨区投资过程实现的技术扩散。因此,区域的创新能力首先取决于创新要素禀赋条件,即使是选择技术输入型发展战略,引进技术能否转化为自身竞争力还取决于区域创新资源禀赋约束的区域创新吸收能力。

创新要素的空间分布一方面表现出与经济发展水平相耦合的典型特征,即经济发展水平高的区域往往是创新要素集聚的区域,两者形成明显的正反馈机制;另一方面,呈现出明显的行政区域中心集聚化特征,即创新要素尤其是科技创新资源的集聚水平与行政区域中心性特征相耦合。南京作为我国经济较为发达省份的省会城市,科教资源的集聚优势十分突出:拥有各类高校60多所,江苏进入全国前100名的15所大学中,有10所位于南京;科研院所500多家,占全省2/3以上,拥有一大批在国内处于领军地位的电子、船舶类的大型研究所,省部级以上重点试验室等科教文化资源在全国处于第一方阵;就人力资源来说,拥有在校生70多万人,每年毕业大学生20多万人,各类科技人才70多万人,院士数量处于全国前列。显著的科教资源和人力资源集聚优势,是推动南京实施跨区域创新合作、形成区域创新中心的前提基础。

2.2 创新要素的空间扩散机制

创新要素的扩散特征与传统要素不同,空间取向、作用强度等具有明显的空间异质性,是区域间相互作用、共同发展的过程。创新空间扩散包含2个层面的含义,一是企业间创新溢出,二是区域间创新溢出,这两方面是内在统一的,企业间的创新溢出是区域间创新溢出的微观载体,而区域间创新溢出是空间表现。在区域系统中技术变化内生于宏观增长理论中,空间相互依赖通过要素流动、创新扩散和贸易影响技术变化和增长。创新要素空间溢出效应取决于地理位置的邻近性与技术的相似性程度。现代交通、通讯技术的发展,使创新要素空间流动的地理约束大大降低,但大量与创新过程相关的新经济知识是难以复制的,而且不具有完全获取性。这种新知识由大量技术、组织及实践构成,其扩散要求直接接触及密集的交流。因此,表现出较为明显的“距离衰减”特征,这已经由欧盟、美国等国家、地区内创新要素扩散特征的研究成果所证实。另外,创新过程在全球化背景下更加

具有地方化特征,区际溢出是创新产出区际差异形成的重要影响因素。

在跨区域创新合作过程中,扩散是双向的,存在重要的反馈机制,其形成依赖于创新主体间密切的相互联系及相互作用,直接受到空间因素的制约。这也就是知识、创新扩散往往存在明显的毗邻效应的原因,地理位置的邻近再辅以技术上的相似性,为反馈机制的形成创造了优越条件,也为跨区域创新合作的深化提供保障。

2.3 科技一产业互动发展机制

科技与产业间具有互动发展的内在动力。一方面科技发展是产业不断升级的保证;另一方面,产业发展不断为科技创新提出新需求。而区域的科教资源优势能否转化为区域创新资源优势、科技要素能否转化为创新要素,关键在于能否实现科技与产业的互动发展。区域科技优势从某种程度上来说具有比较静态特征,只有与区域产业部门形成互动发展才能转化为区域创新优势。各种创新要素的组合方式和效率决定了创新绩效,打破科教资源流动的小循环,形成区域内科教资源、产业资源等的大循环,促进科技资源优化配置,对提高企业的创新能力、推动区域实现自主创新发展具有重要意义。一方面,南京具有明显的科技优势,在诸多方面取得的创新成果处于全国领先;另一方面,丰富的企业资源,雄厚的产业实力,为创新研究提供了优越的市场条件。高校院所的学科团队与企业结对合作,共建“校企联盟”,包括生物医药、风力发电、光伏太阳能、半导体照明、轨道交通等领域。如南京大学与连云港共建南京大学连云港高新技术研究院,使南京大学在高新区、特色产业基地等建设的研发中心达到10家;南京农业大学在高邮、宿迁、常州、张家港、南京市六合区等地设立了产学研办公室,开展深入合作。正是通过科技与产业的互动化发展,实现双赢,为区域经济发展不断注入新动力。

2.4 区际创新互动机制

区际创新生产率差异在很大程度上可以由区内市场推动的研发发展差异来解释,但同时,区域创新存在明显的外部性,并与经济增长关系显著,创新的空间溢出效应是每一区域必须考虑的显著因素,使空间层面上总量水平并非收益递减。而从整体上来说,创新的空间扩散过程限于相对较小的地理范围。技术知识转移一般发生在有限地理空间范围内,区位和接近性直接影响区域创新性。知识溢出要求主体间频繁的接触与相互作用,知识溢出的成本随距离而增加。专利与研发活动也具有明显的空间相关性,溢出效应的发生具有高度的区位性,仅存在于大约300公里范围内。也就是说,生产性主体的区位和接近性是十分重要的。因此,区际存在知识溢出,而且地理上邻近的区域间溢出更加显著。

对我国的研究也取得了相似结论,国内研发对经济增长具有重要的正向推动作用,而且国际技术溢出效应的大小取决于本省的吸收能力。省域创新行为在空间上并不是分散分布的,创新产出存在明显的空间相关性,也就是说存在着空间上的创新集群现象。因此,实施以南京为中心的创新合作战略,要充分考虑空间效应的内在机制,在创新合作区域的选择上注重毗邻性、技术接近性。

3、南京跨区域创新合作的优化路径

南京跨区域创新合作需把握创新要素空间集聚与扩散的内在机制,通过完善市场、协调供需、培育创新网络及制度创新,实现合作模式的创新。

3.1 实现创新要素市场的一体化。提升企业获取外部创新资源的能力

实现创新要素共享、区际无障碍流动,能够促进创新要素高效整合,形成紧密的区际创新网络,是提高区域创新系统效率的先决条件。

围绕创新活动的市场一体化建设,需要着重加强以下3个方面:一是知识产权市场一体化,为创新主体提供创新收益保障机制。通过知识产权竞价,使创新要素收益最大化,有效减少机会主义和“搭便车”行为,增强创新活动的利益驱动;探索多样化的知识产权实现方式,鼓励知识产权与实物资本的结合;整合知识产权交易市场,打破行政区划约束,形成一体化运作模式,提高创新成果转化率。二是高端人才市场。保持系统中创新型人才的创新活力是提升区域创新能力的关键。整合区域人力资本与社会资本,建立合理的人才培养与激励机制,以高素质人才引领创新型经济发展。高端人才的引进与培养要与创新平台的建设相辅相成,促进创新人才的集聚,从而加速创新型企业的集聚和发展,形成良性循环。三是加快南京科技金融中心建设。资本市场不仅为创新型企业提供了融资平台,更具有科技孵化功能,推动创新型产业发展。金融资本流动的市场化导向比较明显,这在很大程度上有利于突破行政区经济的刚性约束,助推跨区域创新合作的深入开展。加强南京科技金融中心建设。开展科技金融服务方式多样化的探索,积极为新兴产业提供资本的支撑和各种平台的支持。

总之,围绕创新活动的市场建设,是实现创新驱动经济发展的保障,其中资本市场的建设是先决条件,形成高效、规模化、创新资金投入与退出机制健全的资金保障环境,带动创新型人才、创新型企业等的集聚化,推动创新型经济的发展与壮大。

3.2 强化创新供需双方“耦合”效应

创新主体错位、产学研之间合作力度不足,最终表现为南京在创新设施、投入方面的优势,并没有转化为创新产出的优势,出现典型的创新需求与创新供给失衡现象。2009年,每十万人专利授权数南京不仅低于苏州、无锡,甚至比镇江还低,在高新技术产业销售收入方面也远低于苏州,说明产学研之间的合作还存在较大的发展空间(见表1)。

产学研供需失衡、创新合作困难主要源于创新要素供求信息不对称,这是组织效率题。一方面高等院校、科研机构的创新人才主要专注于一些基础领域的创新,而对成果的应用性重视不够;另一方面,广大中小企业合作开发技术的需求比大企业强烈的多,但由于其资金规模较小,高校、研究机构的合作意愿不强。而区域内高新技术企业也大多停留在劳动密集型的加工装配环节,缺乏拥有自主知识产权的核心技术、关键元器件和关键设备,对国外技术的依赖性强。企业技术需求与学研的技术供给不对称情形,进一步降低区域创新效率。因此,以创新为导向的区域合作关键在于对产学研的集成和组织。

南京跨区域创新合作应积极鼓励高校、科研院所加强与企业的密切合作。首先,发挥南京科教资源优势,创新高校多样化办学模式,真正发挥企业所需人才“摇篮”的作用。科教资源对区域经济发展的作用首先体现在为区域提供高素质人力资本,进而对科技含量较高的经济活动产生区域吸纳效应。建议利用现有的职教硬件资源,加上优越的高等学校、科研院所的研究人员软资源,采取灵活化的人员管理模式,形成产业工人的输出基地。其次,强化创新高等学校、科研院所与科技园区建设的“耦合”。鼓励园区企业与大学里的实验室建立定向联系,公司员工参加学校的研究讨论,参加相关研究项目,进一步拓展教育机构在科技园建设中的职能作用。也鼓励高校、科研院所将实验室“搬进”园区,不断提高研发项目的市场敏感度,直接面

向产业发挥辐射作用。

3.3 优化区际创新网络

创新网络是区域创新系统维持并不断发展的运行机制保证。各创新主体间形成的相互作用链,形成独具特色的区域创新系统。

实施南京跨区域创新合作过程中,通过区际创新要素共享,构建企业、高校及科研院所等组织网络化互动机制,真正实现创新共享。创新型网络是在区域创新系统发展的过程中形成与发展的,并反过来促进区域创新系统的进一步演化。首先基础工作是建立创新要素的共享信息系统。对各类创新要素禀赋条件进行系统摸底,如各类大型仪器设备、各类科技人员、科技企业及科技园等信息进行有目的的分类整理,为创新需求方和供给方提供充分、准确的信息查询。同时实行区际创新资源的高效整合,在国家级、省部级重点项目的申报上发挥“拳头”优势,充分利用各种资源,弥补区域投入有限的不足。如有效整合重点行业的研发、生产要素,形成在更大区域层次上的竞争力和区域特色。着重于自主知识产权研发和成果转化的开放性、可持续性强的专业型科技创新园区建设,培育科技创新综合体。在创新型人才的培养上,打破市界、校界限制,实现优势资源共享。

3.4 构建跨区域创新收益共享机制

南京跨区域创新合作实施过程,关键在于突破行政区域经济利益的刚性束缚,探索新型合作机制,前提是解决合作成本的分担、合作收益的共享题。

篇2

关键词:人工神经;网络游戏程序;研究和设计;分析探究

中图分类号:TP183 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0044-01

近年来,在网络游戏发展过程中,图像的呈现质量已经提升到了一个极高的水平,人工智能游戏已经成为决定一款游戏成功与否的重要关键,并受到了游戏开发商的广泛关注和高度重视。网络游戏作为一种目标性、竞争性、互动性、情节性的娱乐作品,它的智能水平对游戏的质量和可玩性具有着直接的影响作用。因此,将计算机图形学和人工智能有机的结合起来,把人工智能中的预测、路径规划、搜索、学习等技术有效的应用到网络游戏的研发工作中去,不仅能够提升游戏的质量和可玩性,同时还有利于促进游戏开发企业的发展。

1 人工神经网络分析

人脑可以用一套较为独特的方法来解决相关问题,并且还能够从正反两面的行为差异中进行学习,经过研究发现,人脑是由十万种类的遗传因子中的十万亿个细胞组合而成,人工神经网络就相当于模拟人脑功能的一个数学模型。其中神经元作为人脑系统中处理基本信息的单元,是人体神经器官的重要组成部分,通过轴将各个神经元进行有效连接,而其他神经元的发送的信号能够使当前神经元产生相应的反映,这一反映如果能够达到特定的阈值,就会逐渐产生一种新的信号,并且沿着轴将信号传输到其他神经元[1]。人工神经网络主要就是由各种节点相互连接组合形成的,节点类似于人脑的各个神经元细胞,会存在一些节点连接外部环境,主要负责相关的信息输出和输入工作,被称作是输出点或者输入点,而另外一些网络内部的节点,通常被称作隐藏节点。隐藏节点的信息输出通常是输出节点的信息输入,输入节点的信息输出通常是隐藏节点的信息输入。

此外,人工神经网络的主要核心思想就是对人类大脑神经系统功能进行模拟的机器学习的一种方法,并且通过对系统内部各个神经元的各种连接参数进行反复的调节,使得神经网络系统得到训练,并且在遇到一定情况时能够做出最佳的反映[2]。总之,神经网络作为一项发展较为成熟的技术,其在解决相关问题之后,将会使网络游戏的智能化提升到一个全新的高度。

2 人工神经网络中的游戏学习设计分析

与传统方法相比,神经网络解决问题的方式有着明显的不同,其具有着较强的自主学习能力,经过不断的学习,ANN可以从未知式中的各种复杂数据信息中发现规律[3]。这种神经网络方法在很大程度上克服了传统方法在分析中的复杂性以及各种模型函数选择的困难,通过训练对问题进行解答,ANN可以较为快速的建立解决问题的非线性和线性模型。如果想要人工神经网络进行运作,首先就需要让网络进行学习,不断的训练网络,帮助它获取更多的知识信息,最后将这些信息有效的存储起来。一旦完成相关的训练和学习,就可以将知识有效的存储在权值中。在游戏的开发过程中,将神经网络模型看作是人物建模的基础,通过对玩家将要进行的动作或者选择的画面场景进行预测,运用神经网络进行信息存储,并且在游戏的运行过程中要保证学习元素的有效运行,进而让神经网络潜移默化的学会相应的自适应技术,最终实现游戏的可玩性和趣味性,提升游戏的开发设计质量和效果,进而吸引更多的游戏玩家。

3 BP神经网络游戏开发设计分析

在神经网络的众多模型中,BP算法是其中较为常用的一种神经网络,一般分为输入层、输出层、中间层等三个部分,各个层之间按顺序进行连接,因为中间存在隐含层,可以从中发现一定的学习规律,可以通过对这种网络的有效训练,进而形成一种较为复杂、多样的决策界面[4]。同时,BP神经网络具有一个强大的功能,其主要就是能够封装一个将信息输入映射到信息输出的非线性函数。假如不存在隐含层,那么神经网络只能发现信息输入与信息输出之间存在的线性关系。但是,仅仅是为感知网络增添一个隐含层还是远远不够的,需要通过非线性激活函数为网络连接提供相应的非线性元素。大多数的非线性函数基本上都能够进行使用,但是多项式函数除外。

在游戏中,设置网络作为神经网络实现的基本步骤,可以将特定数据当做输入训练网络,并且在游戏的具体输入中进行实际应用。在游戏问题的神经网络设计中,应该注意结构、学习、神经元特点等三个方面的因素。其中结构主要就是指要进行构造的神经网络组织、连接方式以及基本类型。而且在神经网络中节点数设计要遵循相关的原则就是越少越好。神经网络中的节点数越多,那么神经网络搜索正确解的空间范围就越广阔[5]。神经网络中输入节点数在一定程度上决定着模式匹配或网络分类的变量数,例如,篮球类型的游戏中,运动员投篮命中、灌篮动作、球员分布、难度等级等变量数。

4 结语

总而言之,网络游戏作为一种新型的娱乐方式,具有着较强的生活模拟性和互动性,深受广大社会群众的喜爱。因此,我国应该重视游戏产业的发展,不断加大对网络游戏的开发和设计,将神经网络有效的应用到网络游戏开发的实践中去,尤其是BP神经网络,它不仅可以预测玩家的行为,及时提供信息反馈,同时还能提高网络游戏的可玩性和趣味性,提升游戏设计的整体质量和效果,有利于促进我国游戏开发产业的发展和进步。

参考文献:

[1]余颖.基于神经网络和遗传算法的人工智能游戏研究与应用[D].湖南大学,2011.

[2]王淑琴.神经网络和遗传算法在游戏设计中的应用研究[D].东北师范大学,2014.

[3]f潭凯.神经网络在即时战略游戏中的应用[D].福州大学,2014.

篇3

[关键词]乡村精英;乡村旅游;虎跳峡;背包旅游

[中图分类号]F59

[文献标识码]A

[文章编号]1002—5006(2012)06—0073—06

1 乡村精英的研究进展

1.1概念和研究域

19世纪末20世纪初,“精英”一词开始在社会科学领域出现,并通过意大利著名社会学家帕雷托的社会精英理论被广泛使用。帕雷托将人口分为精英阶层和非精英阶层,其中精英阶层又可以划分为统治/治理精英(当权者)和非统治/非治理精英。乡村精英,又称农村精英、农民精英、村庄精英、乡土精英等,是指那些基于智力、经历、分工和心理上等方面的优势,具有强烈自我意识、个人能力较强、比其他成员掌握更多的权威性资源分配。他们德高望重,受到村民的尊敬,可以影响和左右村民思想与行为。

乡村精英掌握一定的社会话语资源,包括政治的、经济的、文化的或传统的社会资源,对农村的政治、经济、文化和社会生活的管理起着重大作用。从权力资源的结构来看,乡村精英被划分为政治精英、经济精英和社会精英。他们在乡村社区中具有非正式的权威和重要的社会整合功能,对乡村社会意见的表达、政策的执行与评估以及各种信息的反馈等发挥重要作用,扮演着乡村社区中的“守门员”角色。20世纪80年代以来,伴随整个社会的转型,我国乡村精英呈现了深刻的变迁,是整个社会处于转型期的一个反映。

1.2研究简评和研究意义

乡村精英历来是我国农村发展的一支重要力量,但对其研究并不多见。国内已有对乡村精英的研究多集中在政治精英、社区治理、转型期的权力结构变迁方面,研究学者往往来自政治学、公共管理、社会心理学和法学领域,对乡村经济精英的研究以私营企业主的社会地位、阶级属性和他们在农村权力结构中的地位为主,未见对以旅游为特色的特定地域中乡村精英的形成过程和角色扮演的研究。

改革开放以来,我国乡村精英缺失、社会控制的弱化以及贫富差距等问题都成为当前我国农村社会稳定的隐忧。在中国农村传统的权力社会中,乡村经济精英的形成是因为他们拥有其他人所没有的“社会资本”,这些社会资本主要通过圈子、财富、技能等途径获得。本文以虎跳峡徒步路线为案例,揭示乡村经济精英的另一种形成途径,即:通过旅行者外力的推动,使一小部分村民获得新理念和技能,形成不同于传统权力社会的“社会资本”,通过财富的积累成长为乡村经济精英,并通过维护村民利益、发展乡村公用事业等,实现社会资本的增值。由于这些乡村精英不同于依靠政治地位或者人脉关系形成的传统经济精英,故在本文中将他们界定为“新乡村经济精英”。本研究通过对乡村经济精英的形成及其作用机理进行研究,揭示欠发达地区的乡村社会阶层形成的特殊路径,探索中国基层农村社会稳定和社区福祉提高的新途径。

2 研究个案的选取

2.1区域乡村概况和旅游发展背景

虎跳峡徒步路径位于滇西北丽江一香格里拉这一世界级旅游资源区内,属于世界自然遗产三江并流范围。它穿行于哈巴雪山中,全程对望玉龙雪山,并俯瞰世界著名的大峡谷——金沙江虎跳峡。这一路线途经7个自然村(生产大队)和两大行政村。居民多为纳西族和汉族混居,也有少量嫁入本地的其他外来民族人口,如藏族、苗族、傈僳族等。20世纪80年代有西方人陆续徒步该地,经国外多本权威旅行指南推荐,逐渐声名鹊起,目前已成为国内最经典的徒步路线之一。

虎跳峡徒步路线山路全程长约35千米,一般需要徒步3天时间住2晚。目前,徒步路线全年约有2万人次的游客接待量。从虎跳峡徒步路线的形成历史来看,这是一条事先未经任何部门规划的、完全由旅行者一手勘探并自发形成规模的旅游线路。虎跳峡徒步路线所经的永胜和长胜两个行政村均属于贫困村,农民绝大多数从事第一产业。该区域发展旅游业的优势明显,而其他产业发展存在较大瓶颈,突出表现在海拔高、山势崎岖、可耕地面积少,是典型的旅游资源富集而地区经济落后的欠发达乡村地区。

2.2研究方法

笔者主要以实地调研的方式,先后于2003年、2005年、2006年每年的7~8月4次对徒步路线进行较为深入的考察,采用参与者观察法和访谈法对虎跳峡相关管理部门及其人员、旅行徒步者、旅游业从业者和普通村民进行调研。其中,对旅游业从业者开展了持续性的现场跟踪调研和后续电话访谈,主要包括6家标志性背包客栈和3家非标志性商铺的店主及路导、马夫、司机、普通村民等30位人员。本研究是典型的纵向研究(历时性研究),旨在从相对较长的过程中去考察乡村精英和乡村旅游之间的相互作用及演化。

3 新乡村经济精英在乡村旅游中的形成

虎跳峡徒步路线区域在最早的旅行者到达之前,均属于较封闭的传统村落,其社会分层状况明显而简单:以村长等村干部为代表的政治精英依靠行政力量获得权力、财富和声望,集传统的乡村经济精英和政治精英两种角色于一身。但这种社会结构在旅行者到来之后被逐渐打破,旅行者在培养新的乡村经济精英过程中起到了关键性作用,而新乡村经济精英在推动当地经济社会进步上发挥了核心示范作用。

3.1旅行者一手缔造乡村经济新贵

篇4

关键词:环境工程;环境监测实验;环境化学实验;专业基础实验

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0277-02

一、引言

近年来,高等教育的目标是培养应用型专业人才,实验教学是全面实现人才培养目标的重要环节。因此,推进应用型人才培养目标的实现,必须从开展实践教学改革、提高实践教学地位等方面强化实践教学。嘉兴学院人才培养方案修订完善过程中,要求各专业要构建科学合理的实践教学体系,不断提高实验教学资源的利用效率和实验教学质量。环境工程专业是嘉兴学院的重点建设专业,其中环境监测和环境化学作为专业基础课,在环境工程专业的人才培养中,其实验课程是十分重要且必不可少的。专业基础实验是学生对基本概念、监测方法和反应原理等内容加深理解的重要方法,也是提高学生专业实验操作技能的重要途径。在应用型人才培养目标的背景下,我们针对环境工程专业的环境监测实验和环境化学实验课程,分析了实验课程现状及目前存在的弊端,并开展了多层次的实验教学改革和探索。

二、环境监测和环境化学实验的现状及存在问题

根据嘉兴学院以往的实验开设情况,环境监测实验和环境化学实验是两门单独开设的实验课程。两者之间的侧重点虽然不同,但在实验原理和实验技术上有许多相同之处。分开设置两个实验体系,各自组织实验教学的模式,存在以下弊端。首先,在一定程度上造成内容的重复,如环境监测实验中会开设“4-氨基安替比林法测定苯酚”的实验项目,而环境化学中有一个实验项目为“活性炭对苯酚的吸附动力学研究”,这样既浪费了时间,又浪费了宝贵的教学资源和实验室资源,学生的积极性也会下降。其次,传统的环境监测实验项目多为验证性实验,各实验项目为4学时。一般由实验老师提前准备好所需的仪器设备,并配制好所需的标准溶液和待测溶液,学生只要根据老师的讲解或实验教材进行操作即可,实验步骤过于详细,指导教师也缺乏引导性和思考性的指导;学生的操作相对被动化和机械化,缺乏自身的独立思考和探索未知领域的兴趣,从而限制了学生能力的锻炼和提高。环境化学实验项目一般为综合性和设计性实验,各实验项目为8学时左右。综合性或设计性实验项目的开设,有利于提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。但是一般情况下,环境化学实验课程和环境监测实验课程同步开设,往往环境监测实验课程中尚未进行的实验项目,而在环境化学实验中已经进行,两者的衔接性较差,同时影响了学生对实验课程的兴趣。如果将环境监测和环境化学实验合并,将部分环境监测的实验项目融入到环境化学中,学生既可掌握污染物质的分析监测方法,又可掌握污染物的迁移转化规律。避免内容重复的同时,学生能更加系统地掌握理论知识,还可以增设综合设计性实验项目,提高学生的综合素质。结合上述问题,我们针对环境监测实验和环境化学实验,进行了不断地探索和改革,旨在提高学生积极性和参与度,提高实验教学水平和教学效果,并切实提高学生的动手能力及发现问题、解决问题和分析问题的能力。

三、综合性环境工程专业基础实验的整合和优化

嘉兴学院环境工程专业从2016年春季学期开始,将环境监测实验和环境化学实验整合为环境工程专业基础实验,删除了部分重复的内容,增加了设计性项目的比例,同时将地表水的采集、分析、评价过程纳入实验课程内容。改革后,实验项目的开设更加合理,不再是孤立的实验项目,而且呈现递进互补的关系。在总学时不变的情况下,增加了设计性项目―地表水的采集及污染指标的测定分析和评价。在前期实验基础上,该项目将地表水的采集和各种综合污染指标的分析测定,以及最终地表水的环境质量评价融为一体。首先老师给出实验项目的目的:即掌握地表水的采集、分析方法,并综合评价地表水环境质量。同学先根据实验目的查阅相关文献和资料,在规定的时间内设计并提出初步的实验计划书交给指导老师。在指导老师的协助下,制定出符合实际情况的可行研究方案;然后确定采样地点,进行水质分析等,期间所需的实验试剂等均需自己配置,全程指导老师只给予必要的指导,并根据整个实验过程中学生的组织情况和操作过程,做出考核评价。

四、综合性专业基础实验的实施效果评价

1.增加W生的实验兴趣,提高学生的积极主动性。户外采集水样过程中,学生的情绪比较高涨,带有一份新鲜感和神秘感,从而提高了实验兴趣。嘉兴学院2014级环境工程专业的学生,在围绕校周边水域进行水样采集时,不巧赶上下雨时节,同学们在躲雨的过程中,就自发地采集雨水,准备回校后测定pH值,“顺便”了解一下嘉兴的酸雨状况。同学们对自己采集的水样格外珍惜,这份珍惜同样推动了他们对整个实验的关注度和积极度。当同学发现自己的实验数据与其他组差别较大时,除了分析采样点的不同,也会主动考虑是否是测定过程出现了失误,会主动回看实验记录本寻找答案,甚至会要求重做实验。根据最后测定的实验结果,同学们会主动地查找国家有关标准,进行分析和讨论,大大提高了主动性和积极性。

2.加深学生对理论知识的理解和巩固,实现理论知识和实验实践的真正融合。学生在户外采集地表水时,指导老师可以就如何采集地表水进行复习性讲解,促进了学生理论知识的巩固。通过自己动手采集水样,学生加深了对自己的水样状况的了解,可以在数据分析时有的放矢。同时在进行水质评价时,通过查阅各种相关资料,强化了对理论知识的理解。另外,实际采集的水样,不再是验证性实验,学生在根据水质分析时,没有统一的实验方案,要在前期的实验基础上,结合自己的水样特性,制定实验方案,并在分析过程中进行修改和完善。

3.避免实验项目的重复,实现实验项目的融合和优化。通过将环境监测实验和环境化学实验的有机整合,实现了实验项目的全程把控,进一步提高了实验项目的融合性和递进性,实验内容在安排上可以由浅到深,由简单到复杂,由基本操作到应用操作再到综合设计性实验。在学生掌握环境监测和环境化学基本原理和实验操作基础上,在实验课后期开展综合性设计实验,鼓励学生查阅资料,自行设计实验方案,有助于培养学生分析问题的能力和创新思维。另外,在实验内容上,将地表水的采集及污染物的分析监测等联系起来,同时在进行数据分析和水质评价时,又将污染物的环境化学行为和迁移转化规律有机地结合,从而有助于形成专业理论知识与实验现象融为一体的教学体系。

五、结语

环境化学和环境监测实验是环境工程专业的基础实验课程,两门实验课程的有机结合减少了不必要的重复实验,在总学时不变的情况下增设了综合性实验项目,为学生提供了知识技能的施展空间,提高了积极性,并加深了对理论知识的理解和运用,从而促进了理论教学,有助于应用型人才的培养。

参考文献:

[1]刘迎春,熊志卿.应用型人才培养目标定位及其知识、能力、素质结构的研究[J].中国大学教学,2004,(10):56-57.

[2]徐波.构建复合应用型人才培养模式思考―论教学型高校人才培养的定位[J].嘉兴学院学报,2006,18(5):124-126.

篇5

关键词:有机合成 理论 概念 方法

概述

有机合成与21世纪的三大发展学科:材料科学、生命科学和信息科学有着密切的联系,为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持。新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用,并在新的合成理论和方法的深化中开拓新的领域。

1、有机合成新理论和新概念[1]

1.1 组合合成

组合化学的概念最初起源于20世纪60年代,问世的固态多肽合成法,在固态多肽合成中,由于采用高分子聚合物固相作载体,产物的分离与纯化十分方便;又由于多肽合成中许多反应条件都是相同的,从而使各种肽分子能够在同一反应器内按照预设程序合成出来。上世纪80年代中期,Geysen用96孔板在高分子链上首次合成多肽成功,标志着组合合成的开始;此后,Houghten于1985年提出了茶叶袋合成法,是不同序列的肽在同一反应器内进行多肽欧联反应,至此组合化学的雏形初步呈现出来[2]。

1.2不对称合成

不对称合成是研究对映体纯和光学纯化合物的高选择性合成,已成为现代有机合成中最受重视的领域之一。不对称合成尤其是过渡金属催化的不对称合成是合成手性药物的有效手段,因为不对称合成必须有手性源才能完成,在当量的不对称反应中必须有当量的手性源,而用于手性源的化合物非常昂贵,故在生产中用当量的手性源化合物是不合算的。

经过近十年的飞速发展,催化的不对称合成取得了很大进展。一个进展就是已解决了C―C双键和C一0双键的选择性氢化问题:Noyori在乙二胺和氢氧化钾共存下,用RuCl2(PhP)3 为催化剂可以在C―C双键存在下选择性的氢化C一0双键,这一高选择性的氢化反应已实现。对碳一杂原子连接的不对称反应的研究还处在初级阶段,但对难于氢化的C―N双键的不对称氢化已取得了成功。Buchwald等用C―N双键插入Ti―H键而形成Ti―N键时的立体环境,从而实现了对C―N双键的不对称氢化。另一方面,手性中毒(不对称活

1.3 绿色化学[3]

“绿色化学”的概念在20世纪90年代初由由美国化学会(ACS)提出,十几年来,绿色化学的概念、目标、基本原理和研究领域等已经逐步明确,初步形成一个多学科交叉的新的研究领域。当前,实现有机合成的绿色化,一般从以下方面进行考虑:开发、选用对环境无污染的原料、溶剂、催化剂;采用电化学合成技术;尽量利用高效的催化合成,提高选择性和原子经济性,减少副产物的生成;设计新型合成方法和新的合成路线,简化合成步骤;开发环保型的绿色产品;发展应用无危险性的化学药品。

2、有机合成新方法和手段[4]

2.1 光、电、微波等物理手段促进的有机合成反应

新型物理手段在有机合成中的应用受到化学家的关注,这方面的发展也很快,主要是对光催化、电催化、微波催化等方面的研究。

光催化反应,具有洁净无污染,反应速度快等特点。光学活性的有机催化剂(不含金属)的设计是当今研究的一个新领域。

电化学过程是洁净技术的重要组成部分,是到达绿色合成的有效手段,在洁净合成中有独特的魅力

微波辐射技术在有机合成有很好的应用,微波催化不仅有效地提高反应速率、反应转化率和选择性,而且体现出节能、环保等诸多优点,微波在有机合成中的应用已引起人们的兴趣。

2.2金属参与的有机合成[5]

大致上从上世纪80年代以来,金属参与的有机合成反应就一直是有机合成新反应发现的一个主要源泉。过渡金属,尤其钯催化的碳-碳键形成新反应是这方面突出的例子。

又如金参与的有机合成反应:金(黄金)和其化合物用于有机合成反应是近年的事。2005年Hashmi对2004年前后的报道也作了简单的回顾,而麻生明等则在2006年对金催化烯炔底物的环化作了专门介绍。但这两年又有不少很有意义的工作,显示出它们在一些反应中有着很高的效率和独特的选择性。

2.4 多组分反应

多组分反应也是一类高效的有机合成方法,具有绿色、环保、节约资源的特点。这类反应涉及至少3 种不同的原料,每步反应都是下一步反应所必需的,而且原料分子的主体部分都融进最终产物中。多组分反应目前已成功用于含氮、氧的杂环化合物及链状化合物的合成以及不对称合成。

2.5 固相有机合成[6]

固相有机合成涉及的主要反应有1 将反应物键合于高分子载体上2 应用所需的反应试剂与键合于高分子载体上的反应物进行反应3 最后选择适当的试剂将目标产物从树脂上断裂下来。如下图示。

固相有机合成采用的载体除固相多肽合成中使用的聚苯乙烯及二乙炔基苯和苯乙烯共聚物等高聚物的衍生物如氯甲基树脂Pam 树脂和氨基树脂外还有各种专门应用于某一特定类型反应的新型树脂如专门应用于合成dendrimers 及Michael 加成的Bradley 高载树脂与马来酰亚胺树脂,具有高度交联和低溶胀特性的ArgoPore 树脂适用于亲核取代反应的Sasrin和Rink 树脂等以上树脂大部分已经商品化近年还发展了官能团化纤维素载体如纸片和棉花等。下面以一个实例证明固相有机合成的优越表现。

3、结束语

截至目前,有机合成已在反应和设备技术方面积累了宝贵的经验,取得了很大的成果。已经研究清楚的有机反应多达3000个以上,其中有普遍应用价值的反应也达200个之多;国内外已商品化的试剂有5万余种;产率高、条件温和、选择性和立体定向性好的新反应大量出现;元素有机合成蓬勃发展;新试剂、新催化剂特别是固相酶新技术的应用能长期稳定并使生产连续化・・・种种迹象表明,有机合成一直是近年来化学领域最活跃的学科之一,不断的取得新的成就,纵观其发展轨迹,我们完全有理由相信,它的发展没有终点,化学学科是顽强的存在并将持续地为人类社会做贡献。有机合成以创造物质的方式改造世界,它已经创造了无数的奇迹,并必将一如既往的服务于人类文明的进步和致力于创造人类生活更加美好的明天。

参考文献:

[1]苏育志,尤兴豹,徐翠霞.现代有机合成的新概念和新方法[J].广州大学学报(自然科学版),2004,8(4):312-318.

[2]贾新建.组合化学及其在药物筛选合成中的应用[J].赣南师范大学学报,2007.1-9.

[3]周建国,李海明,陈培丽.绿色有机合成研究进展[J].天津化工,2009,11(6).1-4.

[4]伍贻康,吴毓林.有机合成的新世纪――有机合成近年进展鉴赏[J].化学进展,2007,1(1):6-33.

[5]袁学玲,卢鹏祥.现代有机合成方法和技术的最新进展[J].河南化工,2010,5(5).5.

篇6

关键词: 有机合成化学 双语教学 互动式教学

随着我国改革开放的不断深入及加入世贸组织后国际合作与交流的日益频繁,对各种专业人才素质的要求也在相应提高。培养既有专业知识又具有一定的专业英语交际与应用能力的人才,成为我国教育工作者面临的一大难题。教育部在2001年下发的《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干决定》中指出,要积极推动用英语等外语进行教学,本科教育要多创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。双语教学是我国高等教育与国际接轨、教育改革发展,以及大学生素质教育的必然趋势[1]。教育部在《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(教高[2007]1号)中进一步强调教学质量工程要重视双语教学,并且正式启动了高等院校双语教学示范课程建设项目,审定了全国首批百门双语教学示范课程建设项目。这为规范全国高等院校双语教学,提高双语教学水平提供了很好的契机。

《有机合成化学》是西北农林科技大学应用化学、化工、制药及相关学科的专业基础课,根据学校的实际情况,我们对06-09级应用化学专业有机合成化学课程的双语教学进行了探索。

一、前提条件

学生是教学的主体,教师是教学的主导,这是教学中两个重要的环节。我们教学的对象是应用化学专业三年级学生,他们在入学以前已经系统地学过了语法知识,掌握了一定量的英语词汇,进入大学后经过“大学英语”课程的继续学习,大部分学生已经具备了一定的听说读写能力,与此同时,在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学等学科基础课的学习过程中,学生也积累了一定量的化学专业词汇。承担双语教学的老师均为从事有机合成化学教学和科研且有海外背影的老师。以上两方面是确保有机合成化学课程能够运用双语进行教学的前提。

二、选择教材

教材的选择是双语教学取得预期效果的关键之一,而英文原版教材的选取,则是双语教学中的一大难题。虽然我国也有一部分专业工作者致力于相关领域英文版教材的编写工作,但在很多学校双语教学开展的过程中都是优先选用英文原版教材的。选用英文原版教材,可以使学生熟练掌握本专业国际交流的语言规范,了解本专业领域的世界科技最新成果,不断地掌握国际最新专业知识和专业技能。但是英文版教材对农林院校的学生来说还具有相当的难度,且价格也较昂贵。针对这一问题,我们选取了Hanson编写的“Organic Synthetic Methods”的英文版,由唐川江进行了概要性的翻译。比如将摘要与重点词语翻译成汉语,对其中的部分专业词汇做了中文解释,对较难理解的内容做了中文提示,降低了学习的难度,便于学生预习和理解。同学们在学习专业知识的同时学习到了地道的英文表达,可谓一举两得。

三、教学内容和方法

课堂教学是整个教学环节的重点。一方面,双语教学作为专业课程教学的一种形式,其首要目标在于传授专业知识、培养专业技能,而不能忽视专业课程本身知识教学,一味地强调英语知识的理解,这样难免会本末倒置,从而失去双语教学最初的意义。另一方面,双语教学并不是全英文教学,鉴于知识的难易程度和学生的理解水平,在一些重点和难点知识的讲解过程中中英文可以互相补充,以达到学习专业知识的目的。因此,在有机合成化学课程的双语教学实践中,我们特别注意正确处理教学内容,调节教学进度。双语教学的难点之一就是大量的专业词汇,对于一些常见的专业词汇,如有机化合物命名教学中取代基的名称methyl,ethyl等;di-,tri-,tetra-等表示复数的词头;constitutional isomer,configurational isomer,conformational isomer等易混淆的专业概念,一定要反复强调,要求学生牢记,便于学生理解并灵活运用。另外,在讲授相关知识点的过程中一定要举一反三,触类旁通,如在有机化学的基础上进行烷烃名称教学中,烷烃的英文后缀是-ane,由此引出烯烃的英文后缀是-ene,炔烃的英文后缀是-yne,醇的后缀是-ol等,当学生学习完烷烃的命名后,只要变化后缀,其他化合物的母体名称就同时学会了。这样的教学不仅是传授学生知识的过程,而且是一种学习方法和理念的传递。与此同时,我们在课堂教学中还注意调动学生学习的积极性,注重培养学生的自学能力,对一些简单背景知识,如烷烃在自然界的存在及应用、IUPAC的简单介绍等,我们可以采取学生讨论、教师加以补充的方法进行教学。

四、教学手段

随着科技的日新月异的发展和进步,多媒体教学在很多方面显示了独特的优势。在双语教学中采用多媒体教学,制作多媒体课件,使抽象的知识得到了直观形象的展示,扩大了知识的信息量,便于知识的反复重现,也节省了时间,从一定程度上解决了课时不足的问题。

例如,在讲授硫卡宾对环已酮的羰基加成时,由二甲硫醚和二甲亚砜生成的两种不同类型的卡宾加成时取向不同,如果我们仅用语言来描述,就很难将空间上的细微区别讲清楚。如果在黑板上现画,又存在很难在短时间里将结构式画出来,就影响了教学效果。我们使用了PPT,并引入计算化学的结果,可以明显地看出其原因是取向不同所致。

另外,为了增强教学效果我们还制定了一套科学的考核方法。考试对学生起着重要的引导作用,不仅能够反馈教学效果,改善教学工作,而且能够评价学生的知识和能力。考核时,重点考核分析问题、解决问题的能力。为减轻学生负担,我们采用英文出题,中文或者英文答题的方式进行考核,以进一步激发学生对双语教学的兴趣,同时也便于我们评定教学效果。

五、教学效果

为了检验有机合成化学课程双语教学效果,我们坚持在教学过程结束后进行问卷调查。从四届应用化学专业学生的反馈结果来看,90%的学生认为得到了英语和化学的提高,8%的学生认为提高不大,2%的学生认为有副作用。由此可见,绝大多数同学在这个学习过程得到了两方面的提高,一方面,学习了有机合成化学的知识,另一方面,提高了专业英语,这些为学生以后出国发展深造奠定了基础。这个结果更坚定了我们开展有机合成化学双语教学的信心。

我们在教学课时较少的前提下,对有机合成化学课程的双语教学进行了初步尝试和探索。四年的教学改革与实践表明,双语教学对教师和学生是一个双赢的过程。由于我们双语教学的经验有限,尽管做了相当的努力,取得了一定的成绩,但依然存在一定的问题。逐步增加教学课时,拓展教学内容,是我们今后努力的方向。

由于实施双语教学是教育改革发展和大学生素质教育的必然趋势,因此我们要在实践中不断积累经验,探索和改革教学方法,总结出一套适合化学类专业双语教学方法,不断提高教学质量,培养适应社会需求的高素质综合人才。

参考文献:

[1]王梅.努力改进教学方法,不断提高有机化学双语教学质量[J].化工高等教育,2008,25(6):49-51.

[2]涂海洋,杨光富,张爱东.双语有机化学研究型教学的探索[J].高等函授学报(自然科学版),2008,21(4):22-24.

[3]郭珍.西部地区有机化学双语教学探索[J].大学化学,2007,22(5):18-24.

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关键词 有机化学;螺共轭效应;有机合成;应用

中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)94-0154-02

0 引言

在1967年首次提出螺共轭效应之后,化学工作者就非常狂热的对超共轭现象进行研究,经过了40多年的努力,化学家们已经证实了在许多真实分子中存在螺共轭效应。

1螺共轭效应在有机合成中的应用

1.1电子转移化合物材料的设计

在2005年经过长时间努力Sand'n和他的伙伴利用螺共轭原理,合成了四硫富瓦烯(TTF)和四氰对苯二醌二甲烷(TCNQ)两个类型的螺环电子转移化合物。虽然通过循环电位计测量实验的结果不是非常理想,作为化学界里第一次合成了能够在有机导电体领域进行研究的螺共轭结构的化合物,我们还不清楚分子式的功用,相信随着研究的深入,一定能够取得非常好的结果。

1.2螺环发光材料的合成与设计

杨双阳等人通过使用TDDFT(time-dependent density functional theory)的方法研究了螺噻吩的电子迁移率的变化现象。并且,得到了联噻吩和它的衍生物的激发态跟基态的几何构型,而且对它们的发射光谱和吸收光谱进行了计算。

他们利用TDDFT的运算方法,得到了最低激发态的S1,和S2态的垂直激发能、KS带隙和振子强度。

2007年King通过研究分析聚螺芴均聚物的光谱,发现了螺共轭的存在可增进电子转移过渡态的形成。螺芴是芴C9位置上进行了螺共轭衍生化是最典型的一类螺共轭发光材料,螺共轭的刚性结构导致了它的固态缠结,能够防止结晶,使得它能够具有非常高的玻璃转换温度,使得它很难形成聚集或低级聚集物,加强了这种发光材料的稳定性。

经过研究,我们发现螺型的分子能够有效避免分子堆积,得到没有形状的玻璃态,进而提高了它的荧光量子的效率。通过螺共轭原理,很多新的发光化合物被合成并且得到应用。

1.3光致变色材料的设计

正是因为大自然中存在螺共轭现象,许许多多化合物才能够产生光电子、电子吸收谱图的非线性叠加,更进一步的话就会改变化合物的性质。因为7r电子系统的分子轨道之间存在着重叠部分,使得大部分分子的轨道布满了整个系统,从而使得系统上的电子密度发生了改变,这种现象也正好证明了相互交叉错落的分子轨道具有对称性。但在螺吡喃中,右半部分的LUMO是反对称的,其他的部分构成的左半部分是对称的,这样的组合并不适合螺共轭的要求。

目前,螺吡喃一类的光致变色化合物主要用在化学修饰方面。为了能让这类化合物比较快的应用到实际的日常生活中,要在加强理论合成方法研究的同时,加强理论计算机理的研究。单单从螺共轭的方面考虑,因为这一类主要代表物的HOMO-LUMO不能够很好的进行匹配,光谱实验中没有共轭部分的电子转移,所以我们在进行新的光致变色化合物设计时,我们要首先考虑到HOMO-LUMO对称性质的兼容性,才能够更好的展开下面的研究。

1.4设计新的磁性材料

最近几年来,研究者在有机铁磁体的研究方面取得了重大突破。磁性材料和有机电性的出现,一定会改变原有的电磁性材料领域的格局。有机磁性材料具有磁性,它的结构我们可以利用化学合成的方法来控制,可以很好的把它用来作为磁的存储单元,这样就能够非常大的增强磁性的存储密度。正是看到了有机电磁性材料巨大的广阔发展空间,在这个领域的研究已经变得越来越广泛,逐渐成为电子器件、有机高分子化学、功能材料、固体物等多个领域的交叉学科。

螺共轭效应是一中立体电子效应,存在于螺共轭体系当中。它把两个相互垂直的二电子体系通过四面体院子连接起来,这就能使电子离域于整个大分子。螺共轭效应的电子排布和作用方式对分子的电子光谱和化学反应活性都具有非常大的影响。

1.5非线性光学材料的设计

当今社会,有机和无机原料组成的非线性光学材料研究的人员越来越多,相反的,现在很少有人运用螺共轭原理进行三维NLO材料的研究。厦门大学的周教授等人利用4-羟基吡啶-2,6-二甲酸和Zn2+作为原料,经过反复努力与实验得到了具有三维结构的NLO大分子化合物。通过对X射线衍射的结果进行分析,形成的Zn2+是五配位的螺共轭效应的化合物。

以金属作为螺原子的络合物可以在一定的环境下存在螺共轭效应,能够发生非线性的光学效应。并且这种效应发生在两个近似垂直的平面之间的共轭作用,必定能够使得这类分子具有有别于平面共轭分子的特性,可以对合成具有螺共轭效应的特殊材料提供一个新的方向。

1.6有机导电体的设计

有机金属络合物具有螺共轭效应,而苯类的金属络合中性自由基具有电、光和磁等特殊的性质。运用螺共轭原理设计出来的模型化合物为导电分子的研究开创了新思路,金属配位化合物中螺共轭效应表现非常强烈,这个为研究具有光电磁特性的新材料提供必不可少的理沦参考。通过对金属螺共轭效应的研究,新的有机导电体肯定会被研发出来。

在以金属为螺原子的络合物中螺共轭效应表现非常强烈,这也是研究有机超导体的一种新思路,也物理学家和化学家在新的领域可以进行合作。电子空间作用在金属络合物中存在着多样性。随着科学的发展和螺共轭效应研究的深入,立体电子效应的认识也会越来越全面,有机导电体也会越来越走向我们的生活。

2结论

螺共轭效应在有机合成中的作用有很多我们还没有发现,相信随着我们研究的越来越深入,越来越多的新的有机合成化合物中会见到螺共轭效应。

参考文献

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运用直观模型加以引导,逐步培养学生的抽象思维能力

理解掌握各类有机化合物的结构是学习《有机化学》课程的一个最基本的要求,在此基础上方能更好地理解掌握各类化合物的性质及用途,这是一个复杂的抽象思维过程。微观的分子结构对学生总是不容易理解的,运用模型能帮助学生建立正确的分子结构形象,进而培养他们的抽象思维能力。比如,在讲授碳原子的sp3、sp2、sp三种杂化状态时,同时展示它们的杂化轨道模型;在讲授甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构和时,展示甲烷、乙烯、乙炔、苯的分子结构模型;在讲授乙烷、丁烷和环己烷的构象时,配合展示乙烷、丁烷和环己烷的分子结构模型,使学生的脑海中建立这些简单分子结构的具体形象。如果条件允许也可以让学生自己准备模型,学生则对通过亲身实践获得的典型有机化合物分子的直观形象产生浓厚的兴趣和深刻的印象。在后续的学习中,他们就能够在这些已建立的简单分子结构形象的基础上理解掌握更复杂化合物的分子的结构。在《高等有机化学》教学中,对有机反应的理解和掌握也是教学中的重点和难点。采用计算机模拟模型,通过多媒体手段演示反应的进程,直观生动而形象的展示,可以激发学生的空间想象力,增强对抽象的反应机理的理解。在《有机合成化学》的教学中,将某些经典的合成反应,用垒积木的形式表示出来,比如讲解Mannich反应时,采用3个基础的积木模块,当底物上同时含有两个反应中心时,可以通过拼接产生新的模型,演示双Mannich反应过程,再放大可以得到含多环的Mannich碱结构。这是一种创意,也是帮助学生提高学习兴趣,通过空间想象加深理解有机合成反应理论的有效方法。

创设问题情景,培养学生的探究能力

目前,许多高校有机化学及相关课程所采用的仍旧是以讲授为主的结构模式。这种缺乏自主性的学习,阻碍了学生学习兴趣和能力的发展,影响知识的掌握和创造性的培养。美国教育家杜威倡导问题教学法,提倡在教学中以问题设计和解决为核心,它有利于提高学生学习自主性,激发研究未知问题的动机和兴趣,培养创新精神和实践能力。国外知名大学的化学教育在课堂教学中多倡导学生带着问题学习,注重调动学生的兴趣。对于结构类似的化合物,通过对比分子结构特征可以推导出性质的差异,使学生加深对所学知识的理解、掌握程度,可收到较好的教学效果。比如,在讲授酚的性质时,事先向学生提出问题:与芳烃和醇相比,酚分子结构有什么特点呢?当然是既含羟基又含芳环,那么它们的性质应该是有相似之处的,进而提出酚的性质具体表现在哪些方面呢?如何由结构特点出发推测酚的特性呢?接着让学生带着问题去自学,然后再详细分析酚的分子结构、总结酚的化学性质。如酚分子中由于氧原子直接与苯环相连,氧原子上的未共用电子对可发生离域与苯环构成共轭体系,使苯环和氧之间的碳-氧键连结牢固,不易断裂,而氧-氢键则削弱而易于断裂表出弱酸性。共轭效应结果的另一方面则是羟基使苯环上电子云密度增加,特别在邻对位增加的程度更大,从而使其更容易发生亲电取代反应,且主要发生在羟基的邻、对位上。又如,在讲醛(或酮)的性质时,可提出这样的问题:羰基化合物和前面学过的哪类化合物的结构有相似之处呢?启发学生联想到烯烃,它们均含有双键,那么它们的性质也应有相似之处,例如均能发生加成反应。但二者之间也有较大差异,比如烯烃通常表现为亲电加成,醛(酮)则通常进行亲核加成,再问这是什么原因呢?此时引入羰基的极性进行解释,学生肯定容易接受。接着进一步提出问题:为什么醛(或酮)的a-H更活泼一些呢?诱导学生从羰基的碳和氧原子电负性的差别,使羰基表现出吸电子作用使醛(酮)分子中与羰基相连的碳原子的a-H有变为质子的趋势。此时,明确地向学生指出,醛(酮)、烯烃能起加成反应及它们的a-H具有活泼性的共性是由于它们具有相似的结构,而加成试剂不同以及a-H活泼程度不同则是由双键所连原子不同导致电子云分布不同所引起的。通过这样的设问、对比,学生既巩固了以前学过的烯烃的知识,又能对醛(酮)的性质性质产生深刻的印象。带着问题学习,既发挥教师的主导作用,又能突出学生的主体地位,改变传统教学中单向传授的局面,把教师的讲授与学生的思维结合起来,很适合有机化学教学。

适时运用现代化教学手段,提升教学效果

多媒体计算机辅助教学(CAI)具有信息容量大,再现图、文、声并茂的教学环境,方便灵活多样化的人机双向交流等特点。充分利用计算机多媒体的优势,全方位、多角度展现课堂教学内容,并通过网络实现教学互动,以培养学生综合能力为目标所进行的立体化教学。有机化学反应机理也是有机化学学习中的一大难点。对于一个连续的化学反应,采用一般的分子模型无法进行反应过程的动态描述,也无法反映反应过程中化学键的断裂与生成、分子结构的变化以及反应中间体的产生与转化过程。此时,采用三维动画的形式展示分子的立体结构、分子构象异构体转化以及有机化学反应机理的动态过程,形态逼真、直观,能使整个教学过程变得轻松愉快。例如,在讲授卤代烷的双分子亲核取代(SN2)反应机理时,把反应物分子做成立体的球棒模型,再把整个反应历程做成球棒模型动画演示,学生耳目一新,颇有兴致,看完之后就自然而然地得出以下两点结论:在SN2反应中新键的形成和旧键的断裂是同时进行、一步完成的;亲核试剂从离去基团的背面进攻中心碳原子,产物发生了构型转化。学生对这种通过自己感性认知而得出的结论会记忆得更加深刻更加长久。

与化学史实相结合,加强思想品

德和心理素质教育多年来的教学实践表明,在有机化学及相关学科的课堂教学中结合化学史教学,可以使学生了解前人在有机化合物及其应用方面的成就,同时也看到我国在有机化学研究方面和国外的差距。向学生介绍百年来诺贝尔奖与有机化学等方面内容,使学生对有机化学在国民经济发展和人民生活水平的提高中所占有的重要地位,特别是在提高人类健康水平方面所具有的重要作用有了新的认识。同时也要指出,有机化学工业在为人类造福的同时,使人类的生存环境遭到了严重破坏,由此引入绿色化学的概念,引导他们认识实现绿色化学的重要性,激起他们的责任感和使命感。例如,《对映异构》一章既是有机化学教学中的难点又是教学重点,学生学习起来往往感觉比较抽象。我们从介绍1848年Pasteur对外消旋酒石酸的研究入手,接着介绍1873年Wislicenus研究乳酸的功绩,1874年Van’tHoff和LeBel两位青年物理学家分别提出碳四面体构型学说,从而找到了产生对映异构的结构上的原因,为立体化学的建立奠定了基础。但是他们提出这个理论的初期,却遭到了德国权威化学家Kolbe的强烈反对,两位科学家没有退却,用光衍射法证实了四面体的碳原子结构。面对权威强大的压力,他们保持冷静、自信和宽容的心理素质。这样以来,把抽象的立体概念按历史的线索生动具体地表达出来,使学生从二维结构随着对前人思维的回溯逐步进入三维空间,活跃了气氛,同时还能使学生从中学习到伟人们实事求是、锲而不舍的科研精神,培养学生的心理素质,真正做到教书育人。

教学与实验、科研相结合,培养学生的化学素养

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1.1注重创新思维,重构实践教学体系

编写新教材要推陈出新,既要充分考虑有机化学实验的基本操作训练,又要注重培养学生的创新思维能力[4]。全书预想分3部分内容:实验基本技能、有机合成、综合性与设计性实验。其中,实验基本技能部分删除了原有教材中的一部分陈旧内容,着重介绍和引入了现代的有机实验内容,如有机化学实验标准玻璃仪器的选用与装配、色谱技术、无水无氧操作技术等;介绍经典有机实验的操作技术,依照简洁明了、注重实际、便于自学的原则分3部分编写:实验原理、实验内容和方法、注意事项。实验原理、实验内容和方法部分多做知识性的介绍,而相应的实验操作注意事项部分则根据实验操作要求的实际做详尽的叙述。这些内容多为教研室成员在长期实验教学和科研工作中的经验积累和实践体会,有助于学生自学。有机合成部分是全书的重点内容,该部分以典型的单元有机反应为主线,结合天然药物化学的实验内容,使学生能对合成产品进行提纯与分离、结构鉴定、结构修饰等方面有一个全面、系统的训练。在强化学生有机合成实验操作技能训练的同时,综合性、设计性实验由教师布置并指导,每3~4名学生为一组,每组学生在两周时间内完成,并写出实验报告。这样,综合与创新结合,在基本技能训练和职业技能训练的基础上强化综合技能训练,既是培养学生综合运用所学知识、解决实际问题能力的过程,也是培养学生创新思维的途径。教学实践表明,这不仅有利于学生学习和掌握有机反应的基本理论和实验技能,还有利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,尤其有助于引导学生发散思维,培养他们的创新意识。

1.2追求学科发展,注重现代技术的应用

现代性、综合性、应用性及趣味性是新编有机化学实验教材追求的特色目标。教材中除了介绍常规的实验技术之外,还糅合了如蒸馏、分馏、水蒸气蒸馏、减压蒸馏、重结晶、萃取、熔点沸点测定等操作,例如在验证Cannizarro反应中糅合了萃取的操作、在乙酸乙酯的合成中糅合了分馏、普通蒸馏及沸点的测定等基本操作。同时注意各类操作在实验中的重复次数,使学生能牢固、熟练掌握各类实验操作的技能。另外,还特别设了一章专门介绍现代有机合成实验的新技术,例如有机电解合成、光化学合成、相转移催化合成等,对近年来应用日渐广泛的无水无氧操作技术也做了适当阐述,并介绍了新颖的半微量重结晶仪器及其操作技术。多数实验均以反应原理、常规实验、方案设计、合成实验、分离提纯等内容为主要教学环节,环环相扣,融成一体,以期体现实践及思维的综合性。教材中所选择的合成产物多数为常用药物,具有一定的实际应用价值,而又与后续课程天然药物化学、药物分析等有很好的衔接,这样做有助于激发学生对有机化学实验学习的兴趣和热情。

1.3辩证对待验证性实验,注重综合性实验的开展

验证性实验可以让学生从感性上了解有机化合物的性质与其结构之间的关系,为鉴别、分离提纯和选择合成路线提供依据。但是,在有机化学实验教学内容的设置中,应当辩证地对待验证性实验,验证性实验与探究性实验在化学实验教学中都有各自不同的作用,不可替代。教学中虽然不可能做完所有的验证性实验,但可以选择一些与专业培养目标联系紧密的重要化合物官能团的性质、重要的有机化学反应进行验证,比如一些氧化反应、卤代烃与卢卡斯试剂的反应以及碘仿反应等,这些化合物的性质与反应实验可以对理论教学知识进行验证,并巩固学生的所学知识。在教学方法上需改变验证性实验“照方抓药”的方式,增强验证性实验的探究性[5],因为过多的验证性实验会使学生思想僵化,对学生动手能力、分析与解决问题能力的培养不利。在教材内容的选择过程中,要辩证对待验证性实验,注重综合性实验的开展。开展综合性实验,可以使学生经历从“照方抓药”到独立操作,从“照葫芦画瓢”到初步设计的转变;使学生在查阅文献、方法选择与比较、方案设计、数据处理、撰写报告、交流与协作能力及承受挫折能力等方面得到训练;使蕴藏在学生身上的创造性品格和学习潜能得以充分发挥,实现学生由知识学习向科学研究的初步转变。例如,选用“辣椒红色素的提取和分离分析”这一综合性实验,可以把天然产物提取、薄层色谱、样品紫外-可见吸收光谱测定等知识内容有机联系起来,形成一套系统的、综合性的实验方案,既能训练学生的基本操作技能,又能使学生对所学知识进行综合应用,从而提高了学生综合与创新的能力[6]。经过课程组教师的认真研究与准备,结合药学专业的特点和实验大纲的要求,确立了4个综合性实验项目,要求学生至少需选做其中两个实验项目。综合性实验项目及相关操作内容见表1。

1.4构建新的有机化学实践教学体系

根据以上所述,笔者对有机化学实验教学体系重新进行了构建,把基本操作与基本训练以及主要的制备实验放在教学规定的课时内完成,而把验证性、设计性和综合性实验放在课余时间开展,开放化学实验室,使学生有充足的时间进行实验。但在选编各个合成实验实例时,要十分注意它们彼此间的关联性。因此,教材中的许多实验在教学中既可以作为单元反应实验的教学内容独立安排,又可作为多步合成实验教学中的一个环节串联实施,这样不仅有助于加强基本操作技能训练,而且更能增强实验教学的研究性和探索性,借以加强实验教学的综合性训练[7]。有机化学实验教学新体系见表2。

2开展大学生创新性实验,丰富有机化学实验内容

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一、提取有用信息

在试题所给信息中,由于要体现信息本身的逻辑性和系统性,所以信息内容往往比较丰富和宽泛。对于解题来说,其中有些信息是有用的,有些信息甚至会产生干扰。如何提取有用信息?信息是为解答问题服务的,从问题解答的需要回到信息的处理,就能找到有意义和价值的信息了。

【例1】(2012年广东,33题)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。

反应原理:

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知:苯甲酸分子量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。

(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。

(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。

(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。

(4)纯度测定:称取1.220品,配成100mL甲醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol。产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留两位有效数字)。

【题型分析】从设计的目的和意图来看,本题是一道实验与探究题。但从信息形式上来看,本题既有有机合成题的味道,也有化工流程图题的特征。所以,这是一道以化工流程为主线,以实验与探究考查为重点,同时还涉及了实验计算等多方面的考查,体现了综合命题的思路和方向。

【解题思路】该题首先进入学生视线的是一组有机合成的信息,如果学生一味地沿着“合成”的思路往下想,就进入到了死胡同。有机合成的信息是为引出化工流程作铺垫的。因为用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,从有机合成机理可知产物是混合物,需要经过一个化工流程过程才能实现分离。再看试题后面的问题,很容易明白本题命题的意图,那就是围绕“分离出苯甲酸”这条主线,考查学生实验、探究和计算等能力。围绕试题中的问题,能让我们很容易找到了有用的信息,并初步形成了解题的思路。

有用的信息一:根据“反应机理”,可知“反应混合物”的成分,包括、、KOH、MnO2和H2O;还可知与酸化可得苯甲酸,要将苯甲酸与KCl分离才能得到苯甲酸。

有用的信息二:根据分离流程图,可知“反应混合物”分别分离出MnO2、和的过程与内在机理。

有用的信息三:根据苯甲酸的熔点,可作为检验苯甲酸的依据;根据苯甲酸的溶解度,可用来建立分离和提纯苯甲酸的思路和方法。

有用的信息四:根据测定苯甲酸纯度的相关数据,可知测定纯度的机理和方法,并此基础上建立各数据之间的计算关系。

【参考答案】(1)分液,蒸馏。(2)甲苯,酸性KMnO4溶液;溶液褪色。(3)①冷却、过滤;②滴入2-3滴AgNO3溶液;③加热使其融化,测其熔点;熔点为122.4℃。(4)2.40×10-3×122×4)/1.22;96%。

二、挖掘蕴含条件

试题中有些信息表面上与问题没有明显联系,或者有些问题解决表面上欠缺信息条件,解题因此遭遇到挫折和困境。这时就需要对信息进行深度挖掘,只要发现信息中隐含的条件,就会柳暗花明又一村。所以,试题中信息的给予,有直接的也有间接的,要综合运用已学的化学知识,调动自己的化学思维,深度挖掘信息中潜在的东西。

【例2】(2012年广东,32题)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:

K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O 2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+2H2O

为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:

(1)滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。

(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因 。

(3)“除杂”环节中,先加入 溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入 溶液调滤液pH至中性。

(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图,由图可得,随着温度升高,① ,② 。

(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(S)+CO32- CaCO3(S)+ SO42-。

已知298K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K

(计算结果保留三位有效数字)。

【题型分析】这是一道典型的无机化工流程图题,其特点是以元素及其化合物的知识为载体,以无机化工生产为主要背景,以化工流程图为主要信息形式,综合考查基本概念和理论、化学实验、化学计算等相关知识。本题还涉及反应机理、坐标图像等信息,体现了对学生综合处理信息能力的要求。

【解题思路】在解答本题的过程中,若只是简单地利用已给信息,有些问题的解决会碰到困难,故必须挖掘试题中蕴含的条件。如:

问题(1):需要挖掘两个蕴含条件:一是用饱和

Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石过程中,OH-减少的量与Ca2+增加的量相等,但Ca(OH)2沉淀平衡受OH-的影响大于Ca2+,所以随着反应的进行,[Ca2+]·[ OH-]2<Ksp[Ca(OH)2],不会产生Ca(OH)2沉淀;二是CaSO4是微溶物质,随着反应的进行,必然会产生CaSO4沉淀。

问题(3):“除杂”除了要把杂质除去,更隐含着不能引进新杂质,所以要除去的是Ca2+,最后得到的是纯净K2SO4,所加试剂及顺序自然明了。

问题(5):直接进行平衡常数运算无法入手。但所给条件分别隐含着Ksp(CaCO3)= [Ca2+]·[ CO32-]=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)= [Ca2+]·[ SO42-]=4.90×10-5,所以很容易计算到K=[ SO42-]/[ CO32-]= Ksp(CaSO4) / Ksp(CaCO3)= 4.90×10-5/2.80×10-9=1.75×104。

【参考答案】(1)Mg(OH)2,CaSO4。(2)氢氧根与镁离子结合,使平衡向右移动,K+变多。(3)K2CO3,稀H2SO4。(4)①在同一时间K+的浸出浓度大;②反应的速率加快,平衡时溶浸时间短。(5)1.75×104。

三、发掘潜在规律

有些试题会给出一系列的信息链,以一组一组的信息形式出现,使信息容量变得特别大。在这类信息阅读时,不容易理清思路,解题也就没有了头绪。其实,这类信息链之间蕴含着潜在的规律,只要找到信息链内的潜在规律,就能找到问题解答的思路。

【例3】(2012年广东,31题)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。已知:

S2O+2I-=2SO+I2(慢) I2+2S2O=2I-+S4O(快)

(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的 耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32-):

n(S2O82-) 。

(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

表中Vx= mL,理由是 。

(3)已知某条件下,浓度c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线见图4,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。

(4)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:

2Li(s)+I2(s)=2LiI(s); H

已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s); H1

4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s); H2

则电池反应的H= ;碘电极作为该电池的 极。

【题型分析】这是一道考查基本概念及基本理论的题目,本题主要考查化学反应速率、盖斯定律、原电池等相关知识。这类题型的主要特点是,以物质及其化学反应为载体,来考查有关基本概念及基本理论的应用。

【解题思路】本题有几组信息,每组信息都蕴含着潜在的规律,蕴含着解答问题的玄机。下面根据问题顺序进行分析;

问题(1):需要把两个反应弄明白,两个反应之间存在密切联系,第一个反应的生产物I2是第二个反应的反应物,第二个反应的产物I-又是第一个反应的反应物,形成了循环反应。只要溶液中有S2O32-与S2O82-,两个反应就会不断地循环反应下去;只要其中一种离子没有了,则该离子的反应也就结束了。因此,当溶液颜色将由无色变成为蓝色,说明有I2生成,第2个反应结束,即溶液中的Na2S2O3已经耗尽;要确保能观察到蓝色,就一定要将Na2S2O3耗尽,则n(S2O32-):n(S2O82-)<2。

问题(2):通过一组实验来探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,核心思想是利用控制变量法。控制变量法的思路是,改变其中一个量而保持其它的量不变,来研究该变量对实验的影响。该实验设计是探索K2S2O8浓度改变的影响,必须保持其它物质的浓度不变(即溶液的总体积不变),故还需要加入的水2mL。

问题(3):加催化剂和改变温度,都能影响反应的速率,能影响反应到达终点的时间,但不影响反应的终点。所以,加催化剂能缩短反应到达终点的时间,降温能延长到达终点的时间。

问题(4):要计算出锂碘电池的H,必须要利用试题给出的两个反应焓,通过运用盖斯定律进行计算,即可得到答案。

【参考答案】(1)Na2S2O3,<2。(2)2;保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的。(3)见图5。(4)(H1-H2)/2;负极。

四、领悟题中新知

有些试题在信息中隐含着新知识,就是指学生没有学过的知识,答题时常需要运用到这些新知识,目的是为了考查学生归纳、演绎、迁移等能力。解答这类试题时,必须先要对信息进行整理和提炼,在脑袋里建立这些新知识的思维、方法和要求,然后综合运用这些新知识来解答新问题。

【例4】(2012年广东,30题)过渡金属催化的新型碳—碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如反应①

化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成:

(1)化合物I的分子式为 。

(2)化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为:

(3)化合物Ⅲ的结构简式为 。

(4)在浓硫酸存在和加热条件下,化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应方程式为

(注明反应条件)。因此,在碱性条件下,由Ⅳ与反应合成Ⅱ,其反应类型为

(5)Ⅳ的一种同分异构体V能发生银镜反应。V与Ⅱ也可发生类似反应①的反应,生成化合物Ⅵ,Ⅵ的结构简式为___________(写出其中一种)。

【题型分析】这是一道典型的有机化学考查的试题,主要考查有机化合物的结构、化学式、同分异构体、官能团、化学反应以及有机合成等相关知识。这类题的信息中常出现一些学生未学过的有机物、官能团、化学反应等知识,这些知识往往是答题必须要的知识,答题的关键是先要将这些知识整理和提炼出来。

【解题思路】本题的前3个问题及问题(4)的第一空,都属于有机物的常规考查题,包括从结构简式推写分子式,根据反应推写反应物、产物的结构简式,反应方程式的书写等考查。而问题(4)的第二空和问题(5)的解答,就需要挖掘其中未学过的两个化学反应的机理。

问题(4):[]与[]在碱性条件下的反应,高中没有学过。但试题给出了反应物和主要产物的结构等信息,根据有机化学反应推理原理,不难得到以下反应机理:

[]。所以,该反应类型为取代反应。

问题(5):该题要用到新型碳—碳偶联反应机理,高中也没有学过。所以,需要挖掘新型碳—碳偶联反应的特点,掌握内在反应的规律,就不难得到解题的答案。该反应的关键是-CHO与-COO-R反应后,得到,以次类推就能得到本题的答案。由于V有种同分异构体,所以Ⅵ也有两种。

【参考答案】(1)C7H5OBr。(2)。(3)[]。

(4)[];取代反应。(5)[[]]。

学习要讲究策略和方法,通过总结经验,发现规律,找到事物的本质,学习就会简单起来,轻松起来,也会高效起来。